北师大版八年级下 6.1、透镜 同步练习
一、单选题
1.如图1所示,从P点发出的三条特殊光线经过凸透镜后会聚于点。现有一条光线也从P点发出,经过凸透镜后的传播路径,在图2的四种表示中,正确的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
2.烈日下,不能随手将装有水的矿泉水瓶放在窗台上,否则矿泉水瓶会将强烈的阳光聚焦到物体上,致使物体温度过高而被点燃导致火灾。装有水的矿泉水瓶相当于( )
A.凸透镜 B.凹透镜 C.平面镜 D.凸面镜
3.小强在做凸透镜成像实验,他在光屏上得到了一个清晰明亮的像,现在他用黑纸把凸透镜的上半部挡住,请你选出应当出现的实验结果( )
A.成完整的像,像的上半部亮度变暗,下半部亮度不变
B.成完整的像,像的下半部亮度变暗,上半部亮度不变
C.成完整的像,整个像的亮度变暗
D.成上半部像,像的亮度不变
4.下列说法中正确的是( )
A.光线是客观存在的
B.漫反射不遵循光的反射定律
C.中间厚边缘薄的透镜是凹透镜
D.光在真空中传播的速度大约为3×108m/s
5.图中画出了光线通过透镜(图中未画出)的情形。其中属于凹透镜的是( )
A.没有 B.a、b、c、d C.c D.a、b、d
6.近年,森林火灾频发,有调查显示,一部分森林火灾的“罪魁祸首”是装有水的瓶子。这些装有水的瓶子在阳光照射下引起茅草等物体自燃,从而导致火灾发生,装有水的瓶子所起的作用相当于( )
A.平面镜 B.凸透镜 C.三棱镜 D.凹透镜
7.下列光学器材中,对光有发散作用的是( )
A.凸面镜 B.凹面镜 C.凸透镜 D.平面镜
8.关于透镜,下列说法正确的是( )
A.凸透镜只对平行光有会聚作用
B.平行光经过凸透镜后会聚于一点,这个点就是焦点
C.不论是凸透镜还是凹透镜,经过透镜光心的光线方向都不改变
D.光线经过凹透镜后发散,一定不会成像
9.一个透明均匀的玻璃球被摔碎成三部分,下列说法正确的是( )
A.①②都是凸透镜 B.①③对光具有会聚作用
C.②③对光具有发散作用 D.只有①对光具有会聚作用
10.一束光经凸透镜折射后,下列说法正确的是( )
A.一定是平行光束 B.一定是会聚光束
C.一定是发散光束 D.A、B、C三种情形都有可能
二、填空题
11.如图所示,一束白光经三棱镜折射后,在光屏上形成自上而下为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带,分析实验现象可知:三棱镜对_____色光的折射能力最强;对同一个凸透镜来说,_____色光形成的焦距最长。
12.小明想知道自己家中放大镜的焦距,于是让放大镜正对着太阳光,将一个光屏放在放大镜的另一侧,观察太阳光通过放大镜后出现的现象,直到光屏上得到的光斑最小、最亮,则该光斑的所处位置是放大镜的__________,小明请爸爸拿来刻度尺,粗略测量为20cm,则该放大镜的焦距为________。
13.虚线方框内各放置一个透镜,两束光通过透镜前后的方向如图所示,则甲为________透镜,乙为________透镜。
14.如图(a)所示,在注有清水的试管内留有一个稍大的空气泡,将试管水平固定在白纸上方,并使光线竖直向下照射到试管上,观察试管下方的白纸,发现呈现在白纸上的竟是一条与试管平行的亮线,而在与空气泡相对应的位置上,则是一个橄榄形的黑影如图(b)所示。原来,试管中充满水的部分相当于________透镜,而试管上空气泡所处的位置相当于一个________透镜。如果把白纸从靠近试管向下移动到较远处,亮线的粗细将如何变化________ ?(选填“不变”、“一直变粗”、“一直变细”、“先变粗后变细”或“先变细后变粗”)
15.为测量一个凸透镜的焦距,小明将它正对太阳光,把一张纸放在它的正下方,移动白纸,在距透镜处得到与透镜等大的光斑,则该凸透镜的焦距为______,将白纸逐渐向透镜靠近,白纸上的光斑的大小将______(选填“先变小后变大”或“先变大后变小”)。
三、综合题
16.(1)如图所示,体温计的示数为______℃;
(2)在图中,根据给出的入射光线AO画出反射光线OB,并标出反射角的度数;______
(3)根据如图所示光的传播路径,在方框中画出对应的透镜类型。______
17.潜水员潜在水中时,看到岸边的树木是光的_________(选填“反射”或“折射”)现象。如图所示,S'点是S点成的像,请你完成光线AB通过凸透镜后的光路图,并标出右侧的焦点F。
( )
18.(1)如图甲所示,木块的长度是 ____ cm。
(2)根据图乙中入射光线画出反射光线。
( )
(3)根据图丙画出入射光线通过凸透镜的折射后的出射光线。
( )
19.阅读短文,回答问题.
菲湿尔透镜
甲图中图1是平凸透镜的截面图,由光学知识可知,平行光由平凸透镜左侧垂直入射,在透镜中传播方向不变,只有经透镜另一侧曲面时才会发生偏折,并会聚于焦点.若在图2中将平凸透镜阴影部分去掉,保留图中曲面的白色部分并将其向左平移到透镜平面处,即为图3,这样的透镜叫做菲湿尔透镜(又称螺蚊透镜).菲湿尔透镜与平凸透镜一样,仍能将平行于主光轴的光线会聚于焦点.
与平凸透镜相比,光在菲涅尔途镜中传播时减少了在透镜中直线传播的部分,只保留透镜发生折射的曲面,因此,在节省透镜材料的同时也减少了光在透镜中传播的光能损失.菲涅尔透镜有着广泛的应用,如图乙为手机闪光灯上用到的菲湿尔透镜,从上方俯视,它由数个同心圆的玻璃组成,大型菲涅尔透镜是聚光太阳能系统中重要的光学部件之一,它能提高单位面积上获得的光能,当透镜非螺纹面垂直面向太阳光时,光线聚焦在电池片上,将会汇聚更多的能量,需要的电池面积变小,大大节约了成本.
(1)当平行光由平凸透镜平的一面垂直入射,在________时才会发生偏折.
(2)菲涅尔透镜与平凸透镜的工作原理是________(相同/不同)
(3)如图丙所示,F、OO’分别是菲涅尔透镜的焦点和主光轴,请画出入射光线经过菲涅尔透镜后光路.
( )
(4)下列关于菲涅尔透镜的说法,正确的是( )
A.因为制作工艺简单,制造成本低,所以手机的闪光灯部分大多数使用菲涅尔透镜
B.与相同直径的平凸透镜相比,要损失更多的光能
C.菲涅尔透镜实质上是由一圈圈凸透镜和凹透镜组成的
D.与相同直径的平凸透镜相比,所用材料更少
(5)菲涅尔透镜的一个面为平面,另一个面为锯齿状的螺纹面,将菲涅尔透镜放置在阳光下从而将光集中在太阳能板上,为保证较好的聚光效果,下列放置方法最合理的是:( )
A. B. C. D.
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.A
【详解】
点为像点,经过P点发出的光线最终都会通过点,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
2.A
【详解】
因为瓶中进入水之后,瓶中的水形状是中间厚、边缘薄,因此装水的矿泉水瓶相当于一个凸透镜,对光线有会聚作用,强烈的阳光聚焦到物体上,致使物体温度过高而被点燃导致火灾,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.C
【详解】
将凸透镜遮挡一半,物体上任一点射向凸透镜的其他部分的光线,经凸透镜折射后,照样能会聚成像,像的大小不发生变化,折射光线减少,会聚成的像变暗。故选C。
4.D
【详解】
A.光线是表示光束传播方向的直线,是一种理想化模型,并不是客观存在,故A错误;
B.镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律,故B错误;
C.中间厚边缘薄的透镜是凸透镜,故C错误;
D.光在真空中的传播速度大约为3×105km/s,即3×108m/s,故D正确。
故选D。
5.D
【详解】
凹透镜对光线有发散作用,由图可知光线经过a、b、d后是向外发散的,经过c后是向内会聚的,因此a、b、d是凹透镜,c是凸透镜。
故选D。
6.B
【详解】
盛水的透明塑料瓶相当于一个凸透镜,可以将射来的太阳光会聚在一点上,会聚点的温度比较高,可能会引起火灾。
故选B。
7.A
【详解】
A.凸面镜可以反射光线,并使光线发散,故A符合题意;
B.凹面镜可以反射光线,而且可使光线会聚到一点,故B不符合题意;
C.凸透镜可以透过光线,对光有会聚作用,故C不符合题意;
D.平面镜可以反射光线,平行光入射、反射光线还是平行光线,故D不符合题意。
故选A。
8.C
【详解】
A.凸透镜对所有的光线都有会聚作用,故A错误;
B.平行于主光轴的光线经过凸透镜后会汇聚于一点,这个点就是焦点,故B错误;
C.不论是凸透镜还是凹透镜,经过透镜光心的光线方向都不变,故C正确;
D.光线经过凹透镜后发散,发散光线的延长线可能会相交于一点,所以能成虚像,故D错误。
故选C。
9.B
【详解】
A.由透镜的定义可知,中间比边缘厚的透镜叫做凸透镜,中间比边缘薄的透镜叫做凹透镜,故由图中可知,①③的中间比边缘厚,是凸透镜;②的中间比边缘薄,是凹透镜,故A错误;
BCD.由A中可知,①③是凸透镜,对光有会聚作用;②是凹透镜,对光有发散作用,故可知B正确,CD错误。
故选B。
10.D
【详解】
只有通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴;
凸透镜对所有不过透镜中心的光线都有会聚作用,不仅仅是只对平行光线;
所有平行于凸透镜主光轴的光线都可以会聚到焦点上;不平行于主光轴的光线也能会聚,但是不能会聚到焦点上,因此,所有光线经过凸透镜折射后的光线一定都比原来会聚一些。故选项ABC错误,D正确。
故选D。
11. 紫 红
不同色光的偏折能力不同,所以白光经过三棱镜后能被分解为绚丽的七色光。据此分析。
【详解】
[1]由光的色散可知,红光的偏折能力较弱,所以在图中的上方,紫光的偏折能力较强,所以在图中的下方。
[2]对于同一凸透镜来说,红光的折射程度最小,则红光的焦距最长。
12. 焦点 20cm
【详解】
[1][2]太阳光照射到放大镜上相当于平等光束,经折射会聚在一点,则该点即为放大镜的焦点,焦点至放大镜中心的距离即为焦距,则该放大镜的焦距为20cm。
13. 凸 凹
【详解】
[1]图甲中两束光通过甲透镜后折射光线变得会聚了,因此甲应是凸透镜。
[2]图乙中两束光通过乙透镜后折射光线变得发散了,因此乙是凹透镜。
14. 凸 凹 先变细后变粗
【详解】
[1]圆柱型试管充满水的地方,中间比边缘厚,是水凸透镜,凸透镜对光线有会聚的作用,会聚成一条亮线。
[2]由于气泡的存在,气泡周边的水形成中间薄、边缘厚的凹透镜,凹透镜对光线有发散的作。
[3]亮线的位置相当于焦点的位置,如果把白纸从靠近试管向下移动过程中,经过焦点时亮线最细;从焦点处向下继续移动时,亮线变粗,是因为光线继续由焦点的位置向前沿直线传播。
15. 8 先变小后变大
【详解】
[1]只有在焦点处得到的光斑最小、最亮,在焦点之前和焦点之后光斑都不是最小,此时光斑和凸透镜关于焦点对称,所以焦距为
[2]将白纸逐渐向透镜靠近,未到焦点前光斑会变小,恰到焦点最小最亮,之后又会变大。
16. 36.7
【详解】
(1)[1]图中体温计的量程为35℃~42℃,一个大格表示1℃,里面有10个小格,它的分度值是0.1℃,因此它的读数为
36℃+0.7℃=36.7℃
(2)[2]由图可知,入射角等于60°,根据光的反射定律可知,反射角也等于60°;图中法线已画出,由反射角等于入射角,在法线右侧画出反射光线OB,并标明反射角的度数,如图所示
(3)[3] 由图知,折射光线相对于入射光线是会聚的,所以是凸透镜,如图所示
17. 折射
【详解】
[1]光从空气中斜射入水中时会发生折射现象,潜水员潜在水中时看到的岸边的树木是折射形成的虚像。
[2]由于S′是S通过凸透镜所成的像,所以S点发出的光经凸透镜折射后都会通过像点S′;连接BS′,就是入射光线SB经凸透镜后的折射光线,过S点画出平行于凸透镜主光轴的入射光线SC,连接S′C,交主光轴于F点,则点F就是凸透镜的右焦点。如图所示
18. 2.45cm
【详解】
(1)[1]由图知道,刻度尺上1cm之间有10个小格,即刻度尺的分度值为1mm;物体左侧与1.00cm对齐,右侧与3.45cm对齐,所以,物体的长度
L=3.45cm-1.00cm=2.45cm
(2)[2]过入射点O做垂直反射面的法线,右侧画出反射光线,根据反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,在法线右侧画出反射光线,如下图
(3)[3]凸透镜的三条特殊光线,其中一条是平行于主光轴的光线,其经凸透镜折射后折射光线通过对侧焦点,故光路如下
19. 经透镜另一侧曲面 相同 D A
【详解】
(1)根据题干中的第一句话提供的信息可知:当平行光由平凸透镜平的一面垂直入射,在经透镜另一侧曲面时才会发生偏折.
(2)菲涅尔透镜与平凸透镜的工作时都是利用了光的折射原理.
(3)平行光经菲涅尔透镜折射后汇聚在其焦点处,具体作图如下:
(4)菲涅尔透镜制作工艺并不简单,所以A选项错误;与相同直径的平凸透镜相比,要节省更多的光能,故B选项错误;C.菲涅尔透镜实质上是由数个同心圆的玻璃组成,故C错误;D.由文中信息“在节省透镜材料的同时也减少了光在透镜中传播的光能损失.菲涅尔透镜有着广泛的应用”可知与相同直径的平凸透镜相比,所用材料更少,故D选项正确.
(5)光线平行入射到菲涅尔透镜为平面的一面,再经锯齿状螺纹面折射后汇聚在透镜螺纹面的一侧,所以太阳能板应放置在该透镜右侧,故A选项的放置方法更符合实际.
答案第1页,共2页
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